Der er tre brede klasser af grundstoffer. Disse er metallerne, ikke-metallerne og halv-metallerne. Disse tre klasser er grupperet sammen i Det Periodiske System som vist på figur 1.

Figur 1:

Klasserne i Det Periodiske System

Metallerne

Metallerne udgør den største klasse af grundstoffer og er beliggende til venstre og ind mod midten som vist på figur 1 herover. På figur 1 i forrige afsnit, adskiller den fede linje, der trinvis går fra Bor (B) til Astat (At), generelt metallerne fra resten af grundstofferne (grundstofferne i lantanide og actinide serien er metaller). Metaller har for vane at miste elektroner og danne positive ioner i stedet for at optage elektroner og blive til negative ioner.

De fleste kender til metallers fysiske egenskaber. De er normalt hårde og stærke, i stand til at blive formet mekanisk (formbare og strækbare), gode ledere af varme og elektricitet og de har skinnende overflader når de er rene. Mere vigtigt for kemisk klassifikation er de kemiske egenskaber for metaller fordi de fysiske egenskaber ikke er fælles for alle metaller. For eksempel er kviksølv (Hg) et metal, selvom det er flydende ved stuetemperatur og natrium (Na) er et metal, selvom det ikke er hårdt eller stærkt. Metaller kan indgå i en bred vifte af kemiske reaktioner. Deres reaktion med vand spænder fra voldsom med natrium (Na) og kalium (K), til uimodtagelig med guld (Ag) og platin (Pt). Metaller er opdelt i følgende to grupper:

• De lette metaller, der er bløde, har lav massefylde (densitet), er meget kemisk reaktive og er utilfredsstillende som strukturelle materialer.
• Overgangsmetallerne, som er hårde, har høj massefylde, lav kemisk reaktivitet og er brugbare som strukturelle materialer.

Metallerne i gruppe 1 er placeret længst til venstre i Det Periodiske System (Gruppe IA (1) og IIA (2)). Metallerne i gruppe 2 er placeret midt i Det Periodiske System (Gruppe B (1 – 12)).

Ikke-metallerne

Ikke metallerne udgør den del af Det Periodiske System til højre for den fede linje vist i figur 5.1.

I almindelighed er de fysiske egenskaber for ikke-metallerne, modsat dem der tilskrives metallerne. Ikke-metaller er oftest gasser ved stuetemperatur. De ikke-metaller der er på fast form ved stuetemperatur, er ikke skinnende, er ikke formbare eller strækbare og er dårlige ledere af varme og elektricitet. Nogle ikke-metaller er meget reaktive, men karakteren af reaktionerne er forskellig fra metallernes. Ikke-metaller er tilbøjelige til at modtage elektroner og danne negative ioner, fremfor at afgive elektroner og danne positive ioner.

De seks grundstoffer i Gruppe VIIIA (18) repræsenterer en speciel underklasse af ikke-metaller. De er alle meget lidt reaktive gasser, så de kaldes for ædelgasserne. Man troede i mange år, at ædelgasser ikke kunne og ikke ville indgå i kemiske reaktioner. I 1962 blev de første ægte forbindelser af en ædelgas, XeF₄ og XePtF₆, positivt identificeret.

Siden da er der blevet dannet adskillige andre forbindelser. Dannelsen af disse forbindelser kræver særlige omstændigheder. Under normale omstændigheder, kan ædelgasser regnes for ikke-reaktive.

Halv-metallerne

Den indlysende trend i Det Periodiske System er, at fra venstre mod højre, på tværs af enhver periode, skifter grundstofferne fra udpræget metalliske (Gruppe IA (1)) til udprægede ikke-metalliske (Gruppe VIIA (17)). Dette skift i karakter er ikke skarpt defineret, men sker gradvist. Generelt kan man sige, at de grundstoffer der ligger godt til venstre for den fede linje er metaller og dem længst mod højre er ikke-metaller. Nogle af grundstofferne nær linjen, udviser dog egenskaber som metaller under nogle omstændigheder og egenskaber som ikke-metaller under andre omstændigheder. Disse grundstoffer kaldes for halv-metallerne og inkluderer bor (B), silicium (Si), germanium (Ge), arsenik (As) og tellur (Te). De er normalt klassificeret som halvledere af elektricitet og bruges i vid udstrækning i elektriske komponenter.